长爪沙鼠的社会行为和社群遗传结构的密度制约性

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ugnc6
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
关于种群调节的社会生物学假说(socio-biological hypothesis)认为,种群中动物个体间的亲缘关系及社会行为与种群的动态变化密切相关。长爪沙鼠(Meriones unguiculatus)是一种全年保持集群生活的社会性啮齿动物,遗传分析表明该鼠社群内个体间的平均遗传系数较高,而社群之间存在明显的遗传分化,故其社群通常是以家族为单位的“家群”。长爪沙鼠繁殖活动主要集中于春、夏季,秋季繁殖休止、家群成员开始贮食准备越冬。由此,沙鼠年生活史繁殖期和贮食期鲜明。此外,野外实验表明长爪沙鼠种群密度、种群增长率呈现季节性波动和年度差异。然而,长爪沙鼠如何调整社会行为以响应生态背景变化、其对家群遗传结构及未来种群发展的影响机制仍不清楚。本研究于2014-2016年,采用标志重捕法对长爪沙鼠自然种群进行了动态监测,通过中立竞技场测定了不同家群成年个体间的社会行为,运用社会网络分析法定量研究了长爪沙鼠的社会交往格局,并结合微卫星DNA标记技术分析了种群遗传特征及家群遗传结构,探讨了长爪沙鼠社会行为的生活史适应特征及其对种群密度的响应机制。主要结果与结论如下:  1.行为分析结果发现:遗传系数和空间距离对不同家群个体间的冲突行为均没有显著影响,且未显示出密度制约性。友好行为则不然,即在高密度期,长爪沙鼠不同家群个体的友好行为受彼此遗传系数和空间距离的影响。遗传系数越大、空间距离越近,友好行为的持续时间越长。在低密度期,友好行为不受个体间遗传系数影响;但该行为的持续时间随着空间距离增加而缩短。进一步分析显示友好行为仅发生在空间距离小于40 m的个体之间,表明亲缘关系和熟悉性在调节不同家群个体间社会行为均起到一定作用。探究行为的持续时间随个体间空间距离增加而减少,暗示了长爪沙鼠能够分辨邻近熟悉个体和距离较远的陌生个体。  我们还发现长爪沙鼠不同家群个体间的4类行为生活史或性别适应特征明显,且对密度制约具有不同的响应模式。例如,友好行为不存在显著的生活史、性别和密度差异;而冲突行为显示在高密度年份,雌鼠间的攻击性贮食期较繁殖期显著增加,雄鼠在两个阶段没有明显变化;相反在低密度年份,雄鼠间的攻击性繁殖阶段要显著高于贮食阶段,雌鼠未表现出显著的生活史差异。此外,雄鼠间的攻击性在低密度年份较高密度年份显著升高。由此可见,长爪沙鼠个体间行为特征反映了雌、雄鼠应对不同生活史阶段相应选择压力的行为策略。  2.社会网络分析结果表明:在群体水平上,长爪沙鼠贮食期的同配性(assortativity)显著大于繁殖期的同配性,反映了家群内个体之间的交往强度在贮食期显著上升。繁殖期较为频繁的群间交往有利于获得额外的繁殖机会,而贮食期长爪沙鼠的社会交往主要集中在家群成员之间,将能量更多地分配至贮食及食物资源保卫上,有利于整个家群的越冬存活。在个体水平上,节点中心度(degreecentrality)在贮食期显著上升,表明长爪沙鼠在该时期的直接联系个体数量显著多于繁殖期的个体数量,即集群性增强;而贮食期个体社会交往强度间的差异性较繁殖期显著升高,反映了长爪沙鼠在贮食期选择社交伙伴有更强的偏好。另一方面,个体的接近中心度(closeness centrality)和中间中心度(betweennesscentrality)在贮食期显著降低,意味着个体在整个种群社会网络中传播和控制信息的能力显著降低,从个体水平反映了社会网络的连通性下降。长爪沙鼠的个体社会网络指标不存在性别差异,表明雌、雄个体在社会网络中与其他个体接触的机率相当。此外,随着种群密度下降,长爪沙鼠倾向于减少家群间的社会交往。  3.遗传分析结果显示:长爪沙鼠种群的等位基因数和观测杂合度存在显著的年间差异,随种群密度减小而显著降低,但多态信息含量保持高度多态水平。长爪沙鼠的遗传多样性与密度显著正相关,我们认为主要原因是低密度期由遗传漂变导致等位基因丧失的同时,又没有足够的外来个体弥补个体多样性的下降,暗示了外来迁入对维持种群高水平遗传多样性的重要性。长爪沙鼠的近交系数显示出显著的年间差异,但与密度的相关性并不显著,我们推测可能原因是近交系数对种群密度变化的响应存在时滞性。该结果支持种群波动社会生物学假说中Charnov和Finerty提出的低密度期近亲交配强度增加的预测。此外,长爪沙鼠家群间遗传分化系数在繁殖期和贮食期间的差异未显示出稳定的年间特征,而不同生活史阶段平均群内配对遗传系数不存在显著差异,且在不同种群密度下保持一致。我们的结果进一步证实了长爪沙鼠以家群为单位聚群生活,此特征不随种群密度或年生活史进程而发生显著变化,反映了长爪沙鼠家群遗传结构的物种特性。  综上所述,通过本项研究明确了长爪沙鼠不同家群个体间的行为表现、社会交往格局及其对生活史和种群密度变化的响应模式,以及家群遗传特征的相应变化,为全面理解长爪沙鼠社会行为生活史对策的适应意义,明晰亲缘关系-社会行为在该鼠种群调节中的作用机理提供了理论数据,亦为深入探索干旱区群居型鼠类种群管理对策提供了理论依据和新的视角。
其他文献
由于化石燃料燃烧、土地利用方式改变以及森林锐减等人类活动的影响,大气二氧化碳浓度([CO2])不断升高,并对陆地生态系统以及人类社会的生产生活产生一系列广泛而深刻的影响,其
对电偶极子在三层介质中激起的电磁场的研究有很多实际意义,比如长波在有覆盖层的海面或地面上的传播,微带天线在导电基底的硅片上激起的电磁场等。但对这个问题的研究出现了不同的看法和分歧,King和Sandler认为:只要中间层的厚度不大,远区沿介质表面传播的波主要是侧面波,它将以ρ~(-2)规律衰减。而Wait在他的评论中却认为,在King和Sandler研究的情况下,远区场应该主要以吸附表面波为主,它
老年痴呆病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的一种神经退行性疾病,发现至今已有一个多世纪。但迄今为止,对AD依然缺乏明确有效的治疗方案。对AD治疗研究进展缓慢的一个原因是
长久以来包括栖息地丧失、气候变化、外来物种的生物入侵和过度开发等在内的环境变化速度和规模急速增加,导致全球生物多样性保护和生态系统平衡受到严重影响。野生动物的灭绝
参薯(Dioscorea alata L.)、淮山(Dioscorea opposita Thunb.)是薯蓣科薯预属单子叶缠绕性藤本植物。全世界薯蓣科有10属约650种,而薯蓣属全世界约有600种之多,在我国南方,以
衰老是几乎所有生物都必须面临的过程。衰老的微观分子机制还不清楚,需要系统、全面地进行研究。为了获得一个全局性观点,本研究选择了具有代表性的50个衰老相关蛋白质,应用
通过梳理国内外城市矿产开发利用政策,指出我国城市矿产开发利用发展不平衡、总体利用水平低等问题的主要原因在于法规、政策支撑不足,为进一步促进城市矿产开发利用,需要对
随着移动多媒体业务需求的不断增长,宽带化和无线化已成为未来通信产业的发展方向。光载无线系统(Radio over Fiber,ROF)充分结合了光纤通信的高带宽、低损耗及无线通信灵活
11月18日,在印度尼西亚北苏门答腊省卡罗地区的一个村庄,一名女士远眺锡纳朋火山喷发。当日,印度尼西亚锡纳朋火山喷发,烟尘飘至2.5万米高空。 On November 18, a woman eru
1.什么是小企业集合信托债权基金其基本运作模式是:由信托公司发起信托计划,所发行的信托产品由政府财政资金(或专项引导基金)、社会资本等共同认购,所募集的信托基金将投向